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Religião, ateísmo, ciência e astronomia

domingo, 18 de maio de 2014

Maior desafio da ciência é decifrar o cérebro, diz Varella

Mecanismos do cérebro formam circuitos de altíssima complexidade
por Drauzio Varella

O cérebro humano é a estrutura mais complexa do Universo. Decifrar os mecanismos por meio dos quais ele consegue criar movimentos, percepções, pensamentos, memórias e a consciência é o maior desafio científico de todos os tempos.

Está prestes a ser criado o BAM – Brain Activity Map (Mapa da Atividade Cerebral) -, um megaprojeto organizado para desenvolver novas gerações de técnicas que permitam mapear a atividade de neurônio por neurônio, com precisão de milissegundos.

Parece pretensão paranoide, mas não é. A neurociência tem feito enormes avanços na tecnologia que tornou possível estudar as funções de neurônios isolados.

Imagens do cérebro em ação podem ser obtidas através da ressonância magnética funcional, método que consiste em injetar na veia glicose marcada com isótopos radioativos, e analisar através da ressonância sua distribuição pelas diferentes áreas cerebrais, enquanto a pessoa realiza funções como andar, rir, olhar para figuras que despertam compaixão, raiva, atração sexual, solidariedade.

Apesar desses avanços, os mecanismos responsáveis pela percepção, cognição e ação permanecem misteriosos, porque resultam de interações em tempo real de grande número de neurônios, conectados em redes que formam circuitos de altíssima complexidade.

O projeto BAM propõe construir pontes que permitam descrever e manipular as atividades desses circuitos e redes de neurônios e até de cérebros inteiros, com a precisão em microescala de neurônio por neurônio.

O programa tem três objetivos:

1) Construir ferramentas capazes de, a um só tempo, obter imagens da maioria ou de todos os neurônios que fazem parte de cada circuito envolvido nas funções cerebrais;

2) Desenvolver métodos para interferir com o funcionamento de cada neurônio, desses circuitos;

3) Entender as funções essenciais de circuito por circuito.

Para atingir tais objetivos é necessário criar programas de informática capazes de armazenar, manipular e compartilhar dados de imagens e propriedades fisiológicas, em larga escala, que serão compartilhados com todos os investigadores participantes. Será obrigatoriamente um esforço de colaboração internacional entre neurocientistas, físicos, engenheiros e teóricos que trabalham na academia ou na indústria.

Dentro de cinco anos, vai ser possível monitorar ou controlar dezenas de milhares de neurônios. Ao redor dos dez anos, esse número terá sido multiplicado por dez.

Aos 15 anos, já poderemos observar a ação simultânea de um milhão de neurônios. Nessa fase, estaremos aptos a avaliar a função do cérebro inteiro do minúsculo peixe-zebra – usado como modelo em laboratório – ou de determinadas áreas do córtex cerebral de camundongos e de primatas.

Quando essa metodologia estiver disponível, poderá ser utilizada para diagnosticar e tratar distúrbios neuropsiquiátricos, ajudar na recuperação de funções perdidas depois de derrames cerebrais e criar teorias a respeito da cognição e do comportamento humano, baseadas em evidências.

Transtornos cerebrais devastadores como demências, esquizofrenia, depressão, autismo, epilepsia têm suas origens na desorganização das interações entre circuitos de neurônios, no interior do cérebro. Da mesma forma, as perdas de movimentos voluntários provocadas por derrames, paralisia cerebral, esclerose múltipla ou traumatismos medulares que desconectam os centros cerebrais do restante do corpo, poderão ser tratadas e corrigidas por meio dessas novas tecnologias.

As atividades econômicas envolvidas no BAM serão comparáveis às do Projeto Genoma, que exigiu investimentos da ordem de U$ 3,8 bilhões, mas gerou U$ 800 bilhões de impacto econômico. O financiamento deverá vir de fontes governamentais e da iniciativa privada.

Lamento não estarmos vivos – você e eu, leitor – para assistirmos à descrição das bases neurais da consciência, o desafio maior.

A consciência seria uma característica especial e exclusiva de nossa espécie ou apenas um subproduto natural de cérebros mais complexos, que emergiria como simples consequência da integração da experiência individual com as informações sensoriais?

Haverá resposta para indagações como essas?





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